第二节第二节 几种重要的金属化合物几种重要的金属化合物怀德一中 高洪龙钠、铝、铁都可以和哪些物质发生化钠、铝、铁都可以和哪些物质发生化学反应？学反应？1.钠、铝、铁和非金属单质的反应钠、铝、铁和非金属单质的反应（O2等）等）2. 钠、铁与水的反应钠、铁与水的反应3.钠、钠、 铝、铁铝、铁与酸反应与酸反应4. 铝与碱液反应铝与碱液反应1 1、氧化钠和过氧化钠、氧化钠和过氧化钠（1 1）氧化钠是）氧化钠是_色固体，色固体， 过氧化钠是过氧化钠是_色固体。色固体。 白白淡黄色淡黄色一、钠的重要化合物一、钠的重要化合物1、Na2O 是哪种性质的氧化物？是哪种性质的氧化物？2、碱性氧化物有哪些性质？、碱性氧化物有哪些性质？ 3、请写出、请写出Na2O 与与H2O、CO2、盐酸反应的盐酸反应的方程式，是离子反应的，请写出离子方程式方程式，是离子反应的，请写出离子方程式碱性氧化物碱性氧化物+ +水水碱碱碱性氧化物碱性氧化物+ +酸性氧化物酸性氧化物含氧酸盐含氧酸盐碱性氧化物碱性氧化物+ +酸酸盐盐+ +水水Na2O+H2O=2NaOH Na2O+H2O=2Na+2OH-Na2O+CO2=Na2CO3 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O Na2O+2H+=2Na+H2O NaNa2 2O O2 2？ 把水滴入在盛有少量过氧化钠把水滴入在盛有少量过氧化钠固体的试管中，立即用带火星固体的试管中，立即用带火星木条放在试管口，检验生成的木条放在试管口，检验生成的气体。用手轻轻摸一摸试管外气体。用手轻轻摸一摸试管外壁，有什么感觉？然后向反应壁，有什么感觉？然后向反应后的溶液中滴入酚酞，有什么后的溶液中滴入酚酞，有什么现象？现象？ 实验实验35 Na2O2的化学性质的化学性质实验探究实验探究 NaNa2 2O O2 2的性质的性质1）.Na2O2与水的反应与水的反应产生气泡产生气泡溶液先变红，后褪色溶液先变红，后褪色试管壁发烫试管壁发烫通过方程式推测：气体是什么？通过方程式推测：气体是什么？ 如何验证？如何验证？究竟是什么使酚酞试液先变红后褪色？究竟是什么使酚酞试液先变红后褪色？反应放热反应放热使使酚酚酞酞褪褪色色O2浓浓 使使酚酚酞酞褪褪色色NaOH温温度度使使酚酚酞酞褪褪色色某某种种成成物物使使酚酚酞酞褪褪色色反应方程式：反应方程式：实质：实质：Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O22H2O2=2H2O+O22Na2O2+2H2O=4NaOH+O2可能可能2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2Na2O2既是氧化剂又是还原剂，既是氧化剂又是还原剂， O2 是氧化产物是氧化产物Na2O2是强氧化剂。是强氧化剂。用途：可做漂白剂用途：可做漂白剂 （强氧化性漂白）（强氧化性漂白）过氧化钠与水反应的化学方程式：过氧化钠与水反应的化学方程式：2e-2Na2O2+2H2O = 4Na+4OH-+O22Na2O2+2CO2=2Na2CO3 +O2该该反应是不是离子反应？为什么？反应是不是离子反应？为什么？应用：应用：呼吸面具或潜艇中的供氧剂。呼吸面具或潜艇中的供氧剂。NaNa2 2O O2 2既是氧化剂又是还原剂既是氧化剂又是还原剂过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：O2 是氧化产物是氧化产物2）.Na2O2与与CO2的反应的反应滴水生火，滴水生火，吹气能生火吹气能生火2e-呼吸面具呼吸面具 练习：写出过氧化钠与盐酸反应的化学方程式练习：写出过氧化钠与盐酸反应的化学方程式2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2思考：过氧化钠是碱性氧化物吗？思考：过氧化钠是碱性氧化物吗？ 不是。因为过氧化钠与酸反应，除了生不是。因为过氧化钠与酸反应，除了生成盐和水外，还生成氧气。成盐和水外，还生成氧气。【归纳归纳】Na2ONa2O2色态色态白色固体白色固体淡黄色固体淡黄色固体 物质种类物质种类碱性氧化物碱性氧化物过氧化物过氧化物化合物类型化合物类型氧元素价态氧元素价态12生成条件生成条件2Na+O2=Na2O2Na+O2=Na2O2与水反应与水反应点燃点燃Na2O+CO2=Na2CO3Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2+2H2O与酸反应与酸反应与酸性氧化物与酸性氧化物反应反应2Na2Na2 2O+OO+O2 2=2Na=2Na2 2O O2 2不稳定不稳定稳定稳定离子化合物离子化合物离子化合物离子化合物稳定性稳定性碳酸钠俗名叫碳酸钠俗名叫_，也叫，也叫_ _ ，碳酸氢钠俗名叫碳酸氢钠俗名叫_ _ 。碳酸钠晶体的化学式是碳酸钠晶体的化学式是_，碳酸钠晶体在干燥的空气中容易失碳酸钠晶体在干燥的空气中容易失去去_变成碳酸钠粉末。变成碳酸钠粉末。纯碱纯碱苏打苏打小苏打小苏打Na2CO3 10H2O结晶水结晶水2 2、碳酸钠和碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸氢钠碳酸钠和碳酸氢钠的性质碳酸钠和碳酸氢钠的性质现现 象象步步 骤骤物物 质质物物 质质物物 质质物物 质质物物 质质现现 象象步步 骤骤物物 质质现现 象象物物 质质现现 象象Na2CO3和和Na2CO3的溶解性的溶解性1gNa2CO31gNaHCO3加几滴水加几滴水加水后结块变成加水后结块变成晶体；放热晶体；放热加水部分溶解；感觉加水部分溶解；感觉不到热量变化不到热量变化加入加入10mL水水震荡时间震荡时间长长时，可溶解时，可溶解固体量减少固体量减少加入加入12滴酚酞滴酚酞试液试液溶液变成红色溶液变成红色溶液变成红色溶液变成红色1、Na2CO3+ 2HCl =2NaCl + CO2 + H2O CO3 2-+ 2H+ = +CO2 + H2O2、NaHCO3 + HCl =NaCl + CO2 + H2O HCO3- + H+ = CO2 + H2O(1)(1)与酸反应与酸反应 结论：碳酸钠和碳酸氢钠都易与酸反结论：碳酸钠和碳酸氢钠都易与酸反应，但是碳酸氢钠与酸反应比碳酸钠应，但是碳酸氢钠与酸反应比碳酸钠更更剧烈剧烈。 Na2CO3+ HCl =2NaCl + NaHCO3NaHCO3 + HCl =NaCl + CO2 + H2O(2)(2)与盐反应与盐反应Na2CO3+CaCl2=CaCO3 +2NaClCO32-+Ca2+=CaCO3Na2CO3与可溶性的钙盐、钡盐反应生成沉淀与可溶性的钙盐、钡盐反应生成沉淀NaHCO3可与可与NaHSO4反应反应Na2CO3+BaCl2=BaCO3 +2NaClCO32-+Ba2+=BaCO3应用：利用能否应用：利用能否与可溶性的钙盐、钡与可溶性的钙盐、钡盐反应生成沉淀盐反应生成沉淀来来鉴别来来鉴别Na2CO3与与NaHCONaHCO3 3HCO3-+H+=H2O+CO2 NaHCO3+NaHSO4=Na2SO4+H2O+CO2 (3)与碱反应Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3 +2NaOHCO32 -+Ca2+=CaCO3NaHCONaHCO3 3能与所有可溶碱反应生成碳酸正能与所有可溶碱反应生成碳酸正盐和水盐和水NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OHCO3-+OH -=CO32-+H2O NaNa2 2COCO3 3：易与：易与BaBa2+2+、CaCa2+2+的碱反应生成碳酸的碱反应生成碳酸盐沉淀和盐沉淀和NaOHNaOH Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3 +2NaOHCO32 -+Ba2+=BaCO3(4)(4)对热稳定性对热稳定性结论：加热时，碳酸钠不分解，而碳酸氢钠则分解。即：碳酸钠比碳酸氢钠更碳酸钠比碳酸氢钠更稳定稳定。碳酸钠受热不分解碳酸钠受热不分解所以利用它们对热的稳定性来鉴别鉴别它们。2NaHCO3= Na2CO3+H2O+CO2碳酸氢钠不稳定，受热易分解碳酸氢钠不稳定，受热易分解NaHCO3Na2CO3澄清的石灰水澄清的石灰水(5)(5)Na2CO3与与NaHCONaHCO3 3的相互转化：的相互转化：Na2CO3NaHCONaHCO3 3CO2+H2O固体加热，固体加热，溶液氢氧化钠溶液氢氧化钠HCO3-+OH -=CO32-+H2ONaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2ONa2CO3+H2O+CO2 = 2NaHCO32NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2CO32-+H2O+CO2=2HCO3-名称名称碳酸钠碳酸钠碳酸氢钠碳酸氢钠2NaHCO3Na2CO3H2OCO2 化学式化学式Na2CO3NaHCO3俗名俗名苏打、纯碱苏打、纯碱小苏打小苏打色、态色、态白色粉末白色粉末白色细小晶体白色细小晶体溶解度大小溶解度大小溶解度：溶解度：Na2CO3 NaHCO3水溶液碱性水溶液碱性碱性（同浓度）：碱性（同浓度）：Na2CO3NaHCO3与酸反应与酸反应离子方程式离子方程式NaHCO3比比Na2CO3快快HCOHCO3 3- -H H=H=H2 2O+COO+CO2 2热稳定性热稳定性热稳定性：热稳定性：Na2CO3NaHCO3COCO3 32-2-2H2H=H=H2 2O+COO+CO2 2碳酸钠和碳酸氢钠碳酸钠和碳酸氢钠性质比较性质比较名称名称碳酸钠碳酸钠碳酸氢钠碳酸氢钠与与CaCl2反应反应 相互转化相互转化Na2CO3 NaHCO3CO2+H2O加热，加热，OH- -想一想想一想:如何区别如何区别Na2CO3和和NaHCO3? 加热加热 加热固体，产生能使澄清石灰水加热固体，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体的是变浑浊的气体的是NaHCO3滴入滴入CaClCaCl2 2或或BaClBaCl2 2溶液溶液产生白色沉淀的是产生白色沉淀的是Na2CO3逐滴滴入稀盐酸逐滴滴入稀盐酸反应较剧烈的是反应较剧烈的是NaHCO3NaNa2 2COCO3 3+CaCl+CaCl2 2=CaCO=CaCO3 3+2NaCl+2NaClNaHCO3+CaCl2 不反应不反应滴入滴入Ca(OH)2呢？呢？侯德榜和侯氏制碱法v 在中国化学工业史上，有一位杰出的在中国化学工业史上，有一位杰出的科学家，他为祖国的化学工业事业奋斗科学家，他为祖国的化学工业事业奋斗终生，并以独创的制碱工艺闻名于世界，终生，并以独创的制碱工艺闻名于世界，他就像一块坚硬的基石，托起了中国现他就像一块坚硬的基石，托起了中国现代化学工业的大厦，这位先驱者就是被代化学工业的大厦，这位先驱者就是被称为称为“国宝国宝”的侯德榜曾以的侯德榜曾以10科科1000分分的好成绩被北平清华留美预备学堂录取！的好成绩被北平清华留美预备学堂录取！v碳酸钠碳酸钠用途非常广泛。虽然人们曾先后用途非常广泛。虽然人们曾先后从盐碱地和盐湖中获得碳酸钠，但仍不从盐碱地和盐湖中获得碳酸钠，但仍不能满足能满足工业工业生产的需要。生产的需要。 v1862年，年，比利时比利时人索尔维（人索尔维（Ernest Solvay 18381922）发明了以食盐、）发明了以食盐、氨、二氧化碳为原料制取碳酸钠的氨、二氧化碳为原料制取碳酸钠的“索索尔维制碱法尔维制碱法”（又称氨碱法）。此后，（又称氨碱法）。此后，英、法、德、美等国相继建立了大规模英、法、德、美等国相继建立了大规模生产纯碱的工厂，并组织了索尔维公会，生产纯碱的工厂，并组织了索尔维公会，对会员以外的国家实行技术封锁。对会员以外的国家实行技术封锁。v1920年，年，侯德榜侯德榜先生毅然回国任职。他先生毅然回国任职。他全身心地投入制碱工艺和设备的改进上，全身心地投入制碱工艺和设备的改进上，终于摸索出了索尔维法的各项生产技术。终于摸索出了索尔维法的各项生产技术。1924年年8月月,塘沽碱厂正式投产。塘沽碱厂正式投产。1926年，年，中国生产的中国生产的“红三角红三角”牌纯碱在牌纯碱在美国费美国费城城的万国博览会上获得金质奖章。产品的万国博览会上获得金质奖章。产品不但畅销国内，而且远销不但畅销国内，而且远销日本和东南亚。日本和东南亚。 v侯德榜先生经过上千次试验，在侯德榜先生经过上千次试验，在1943年年研究成功了联合制碱法。这个新工艺是研究成功了联合制碱法。这个新工艺是把氨厂和碱厂建在一起，联合生产。由把氨厂和碱厂建在一起，联合生产。由氨厂提供碱厂需要的氨和二氧化碳。母氨厂提供碱厂需要的氨和二氧化碳。母液里的氯化铵用加入食盐的办法使它结液里的氯化铵用加入食盐的办法使它结晶出来，作为化工产品或化肥。食盐溶晶出来，作为化工产品或化肥。食盐溶液又可以循环使用。为了实现这一设计，液又可以循环使用。为了实现这一设计，在在1941一一1943年抗日战争的艰苦环境中，年抗日战争的艰苦环境中，在侯德榜的严格指导下，经过了在侯德榜的严格指导下，经过了500多次多次循环试验，分析了循环试验，分析了2000多个样品后，才多个样品后，才把具体工艺流程定下来，这个新工艺使把具体工艺流程定下来，这个新工艺使食盐利用率从食盐利用率从70一下子提高到一下子提高到96，也使原来无用的氯化钙转化成化肥氯化也使原来无用的氯化钙转化成化肥氯化铵，解决了氯化钙占地毁田、污染环境铵，解决了氯化钙占地毁田、污染环境的难题。这方法把世界制碱技术水平推的难题。这方法把世界制碱技术水平推向了一个新高度，赢得了国际化工界的向了一个新高度，赢得了国际化工界的极高评价。极高评价。1943年，中国化学工程师学年，中国化学工程师学会一致同意将这一新的联合制碱法命名会一致同意将这一新的联合制碱法命名为为“侯氏联合制碱法侯氏联合制碱法”。 v （1）NH3+H2O+CO2=NH4HCO3v (2) NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3 v （3）2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2v 即：即：NaCl(饱和饱和)+NH3+H2O+CO2 =NH4Cl+NaHCO3 v2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO23、焰色反应： 是元素的性质1）概念：金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫焰色反应。焰色反应是物理变化。元素原子发射一定波长的光而产生各种颜色。注：注：钠的焰色是黄色，钾是焰色是紫色实验步骤：实验步骤：将铂丝放在酒精灯外焰上灼烧至火焰将铂丝放在酒精灯外焰上灼烧至火焰颜色与原来相同；颜色与原来相同；用铂丝蘸取待测碳酸钠溶液放在外焰用铂丝蘸取待测碳酸钠溶液放在外焰上灼烧，观察火焰颜色；上灼烧，观察火焰颜色；用盐酸洗净铂丝，在外焰上灼烧至火用盐酸洗净铂丝，在外焰上灼烧至火焰无色后，再蘸取碳酸钾溶液在外焰焰无色后，再蘸取碳酸钾溶液在外焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察火焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察火焰的颜色。的颜色。“洗”“烧”，“蘸”“烧”，“洗”“烧”焰色反应焰色反应铯的焰色铯的焰色钠黄色钠黄色铜铜 绿色绿色钾紫色钾紫色钙砖红色钙砖红色铷的焰色铷的焰色锶洋红色锶洋红色钡黄绿色钡黄绿色课堂小结重点重点: :1、过氧化钠的性质。 2、碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较 3、焰色反应的本质及操作过程 难点难点: :过氧化钠的性质。 NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO22Na2O2+ 2H2O 4NaOH+O22Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2焰色反应洗、烧、蘸、烧、洗、烧焰色反应洗、烧、蘸、烧、洗、烧钠：黄色火焰钠：黄色火焰 钾：透过钴玻璃紫色火焰钾：透过钴玻璃紫色火焰 再 见